JPH09138049A - 冷蔵庫の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却器の温度によりコンプレッサの回転数制
御をを行い、効率の良い運転制御を行うことを目的とす
る。 【構成】 冷凍室温度検出手段２１で凍室温度を検出
し、冷凍室温度設定手段で設定温度を検出し、回転数演
算手段２５で冷凍室温度と設定温度差によりコンプレッ
サ１７の回転数を決定し、冷却器１３の温度を冷却器温
度検出手段４２で検出し、冷却器温度が一定値より低下
すれば、回転数補正手段４１にて回転数を補正し、イン
バータ回路２６でコンプレッサの回転数を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫における庫
内の冷却を効率よく行い、省エネルギーを図る冷蔵庫の
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵庫の制御装置は、冷蔵庫（以下冷蔵
庫と省略する）の冷凍室、冷蔵室、野菜室の各室を設定
された温度で温調するように、ダンパ、ファン、コンプ
レッサを制御するものである（例えば、特開昭６０−７
１８７４号公報）。

【０００３】以下、従来の冷蔵庫の制御装置について図
面を参照しながら、温調制御について説明する。

【０００４】図３は、従来の冷蔵庫の制御装置のブロッ
ク図を示すものである。図３において、１は冷蔵庫本体
で、外箱２と内箱３と両者の空隙に形成されたウレタン
発泡断熱材４により構成され、前面開口部に３つのドア
５、６、７が配設されている。ドア５、６、７はそれぞ
れ冷蔵庫本体１の冷凍室８、冷蔵室９、野菜室１０の開
口部に対応して配設されている。

【０００５】冷凍室８の底板１１と冷蔵室９の天板１２
に囲まれた区画壁内には冷却器１３とその背後にファン
１４を有している。また、冷凍室８、冷蔵室９の背部に
は、冷却器１３からの冷却空気を各室に導入するための
通風路１５、１６が形成されている。１７はコンプレッ
サであり、１８は電動ダンパである。

【０００６】また、１９は冷凍室温度センサである。２
０は冷凍室制御手段で、冷凍室温度検出手段２１、冷凍
室温度設定手段２３、は冷凍室温度差演算手段２４、回
転数演算手段２５で構成されている。

【０００７】冷凍室温度検出手段２１は、冷凍室温度セ
ンサ１９により冷凍室内の温度を検出し、冷凍室温度設
定手段２３は、冷凍室８の温度を設定するための冷凍室
温度設定スイッチ２２を操作すれば設定温度を検出し、
冷凍室の設定温度を例えば−１６℃、−１８℃や−２０
℃に設定する。

【０００８】冷凍室温度差演算手段２４は、冷凍室温度
検出手段２１で検出した冷凍室温度と冷凍室温度設定手
段２３が検出した冷凍室の設定温度の温度差を演算し、
その温度差により回転数演算手段２５でコンプレッサ１
７の回転数を決定し、インバータ回路２５に決定した回
転数指令を送出し、インバータ回路２６は決められた回
転数でコンプレッサ１７を運転する。

【０００９】回転数演算手段２５で決定するコンプレッ
サ１７の回転数を図４に示す。図４で冷凍室温度が設定
温度より１Ｋ〜２Ｋ高いときコンプレッサ１７を動作さ
せ１８００回転で運転し、２Ｋ〜３Ｋ高いときは２４０
０回転、３Ｋ〜４Ｋ高いときは３０００回転、４Ｋ以上
高いときは３６００回転で運転し、１Ｋ低くなればコン
プレッサ１７を停止（０回転）するように回転数演算手
段２５は回転数を決定する。ここで温度差が−１Ｋと１
Ｋの間の回転数は２通りあり、一度１８００回転で運転
しだすと温度差が−１Ｋになるまで運転を続け、一度停
止すると温度差が１Ｋになるまで運転を開始しない。

【００１０】２６は冷却ファン駆動回路で回転数演算手
段２５で決定した回転数が停止以外の時動作し、ファン
１４を運転し、コンプレッサ１７の運転により冷却され
た冷却器１３の冷気を庫内に送り庫内を冷却する。

【００１１】また、２８は冷蔵室温度センサである。３
０は冷蔵室制御手段で、冷蔵室温度検出手段３１、冷蔵
室温度設定手段３３冷蔵室温度差演算手段３４で構成さ
れている。

【００１２】冷蔵室温度検出手段３１は、冷蔵室温度セ
ンサ２８により冷蔵室内の温度を検出し、冷蔵室温度設
定手段３３は、冷蔵室９の温度を設定するための冷蔵室
温度設定スイッチ３２を操作すれば設定温度を検出す
る。

【００１３】冷蔵室温度差演算手段３４は、冷蔵室温度
検出手段３１で検出した冷蔵室温度と冷蔵室温度設定手
段３３が検出した冷蔵室の設定温度の温度差を演算し、
その温度差により電動ダンパ１８の開閉を決定し、電動
ダンパ駆動回路３５に開閉指令を送出し、電動ダンパ駆
動回路３５は開閉指令に基づき電動ダンパ１８を開閉す
る。

【００１４】以上のように構成された冷蔵庫の運転制御
装置について、以下図３、図５を用いてその動作を説明
する。

【００１５】図５（ａ）は、従来の冷蔵庫の冷凍室８の
温調制御を説明するためのフローチャートである。ま
ず、Ｓ１で冷凍室温度検出手段２１は冷凍室温度センサ
１９により冷凍室内の温度を検出し、Ｓ２で冷凍室温度
設定手段２３は冷凍室温度設定スイッチ２２により冷凍
室の設定温度を検出する。そしてＳ３で、冷凍室温度差
演算手段２４は、冷凍室の温度と冷凍室の設定温度の差
を演算し、Ｓ４で回転数演算手段２５は図４に示すごと
くコンプレッサ１７の運転回転数を決定し、Ｓ５で決定
した回転数指令をインバータ回路２６に送出する。この
時ファン駆動回路２７は回転数指令が停止（０回転）か
どうかを判断し、０回転時はファン１４を停止し、それ
以外はファン１４を運転し冷却器１４に風を送り、冷却
された冷却器１３と熱交換を行い、冷風を庫内に送るこ
とにより庫内の冷却を行う。

【００１６】図５（ｂ）は、従来の冷蔵庫の冷蔵室９の
温調制御を説明するためのフローチャートである。ま
ず、Ｓ６で冷蔵室温度検出手段３１は冷蔵室温度センサ
２８により冷蔵室内の温度を検出し、Ｓ７で冷蔵室温度
設定手段３３は冷蔵室温度設定スイッチ３２により冷凍
室の設定温度を検出する。

【００１７】そしてＳ８で、冷蔵室温度差演算手段３４
は、冷蔵室の温度と冷蔵室の設定温度の差を演算し、電
動ダンパ１８の開閉を決定し、Ｓ９で決定した開閉指令
を電動ダンパ駆動３５に送出する。この時電動ダンパ駆
動回路３５は開閉指令に基づき電動ダンパ１８を開閉す
る。

【００１８】以上により電動ダンパ１８が開いていると
きには冷凍室８の温調制御によりコンプレッサ１７が動
作しているときに送られてくる冷風が冷蔵室内に導入さ
れ、冷蔵室９にの温調を行なう。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、電動ダンパの開閉等により、冷却器の温
度が変化し、閉時には冷却器を通過する空気の流れは冷
凍室内のみとなるため冷却器を通過する空気温度が低下
し、熱交換量が少なくなるため冷却器の温度が低下す
る。この電動ダンパが閉状態では冷凍室だけを冷却すれ
ばよく冷却能力は少なくなる。また、冷却器の温度は高
いほど低圧圧力があがりシステムの効率が上昇するが冷
凍室温度と設定温度によりコンプレッサの回転数を決定
しているため冷却器の温度が低下しても同一の回転数で
コンプレッサを運転しているため効率的な運転ができな
いという問題点を有していた。

【００２０】本発明は上記の問題点を解決するもので、
冷却器の温度を検出し、必要な冷却能力で運転し、効率
が良くなる温度に冷却器温度を維持するようコンプレッ
サの回転数を決定する冷蔵庫の運転制御装置を提供する
ことを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の冷蔵庫の運転制御装置は、室内温度を検出す
る温度検出手段と、室内温度を設定する温度設定手段
と、室内温度と設定温度との差を演算する温度差演算手
段と、温度差演算手段の出力によりコンプレッサの回転
数を決定する回転数演算手段と、冷却器の温度を検出す
る冷却器温度検出手段と、回転数演算手段により決定さ
れた回転数を冷却器温度検出手段からの出力により補正
する回転数補正手段と、回転数補正手段からの回転数指
令によりコンプレッサを回転数制御するインバータ回路
とを備える。

【００２２】また、の温度を検出する温度検出手段と、
室内温度を設定する温度設定手段と、室内温度と設定温
度との差を演算する温度差演算手段と、温度差演算手段
の出力によりコンプレッサの回転数を決定する回転数演
算手段と、冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段
と、回転数演算手段により決定された回転数を冷却器温
度検出手段と温度設定手段からの出力により補正する回
転数補正手段と、回転数補正手段からの回転数指令によ
りコンプレッサを回転数制御するインバータ回路とを備
えた構成である。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明は上記構成により、室内温
度を温度検出手段で検出し、室内設定温度を温度設定手
段で検出し、温度差演算手段により温度と設定温度の温
度差を演算し、回転数演算手段でコンプレッサの回転数
を決定し、冷却器温度検出手段で冷却器温度を検出し冷
却器温度が一定温度以下になればコンプレッサの回転数
を回転数補正手段で補正するため、適正な冷却能力で運
転でき、電動ダンパ等の動作時の冷却器温度の冷えすぎ
による運転効率の低下を防ぐことができ省エネを図るこ
とができる。

【００２４】また、冷凍室の設定温度毎にコンプレッサ
の回転数を補正できるためどのような設定温度に設定さ
れたとしても設定温度毎に冷却器温度の冷えすぎによる
運転効率の低下を防ぐことができ省エネを図ることがで
きる。

【００２５】（実施の形態１）以下本発明の一実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。また、図におい
て、従来例と共通のものは同一の番号を付し、説明を省
略する。

【００２６】図１は本発明の第１の実施例における冷蔵
庫の冷凍室の運転制御装置の構成を示すブロック図、図
２は本発明の第１の実施例における動作を説明するため
のフローチャートである。

【００２７】図１において、４０は冷凍室運転制御装置
であり、冷凍室温度検出手段２１（請求の範囲では温度
検出手段に相当）、冷凍室温度設定手段２３（請求の範
囲では温度設定手段に相当）、冷凍室温度温度差演算手
段２４（請求の範囲では温度差演算手段に相当）、回転
数演算手段２５、回転数補正手段４１、冷却器温度検出
手段４２よりなる。

【００２８】冷凍室温度検出手段２１は、冷凍室温度セ
ンサ１９（請求の範囲では温度センサに相当）により冷
凍室内の温度を検出し、冷凍室温度設定手段２３は、冷
凍室８の温度を設定するための冷凍室温度設定スイッチ
２２を操作すれば設定温度を検出し、冷凍室８の設定温
度を例えば−１６℃、−１８℃や−２０℃に設定する。

【００２９】冷凍室温度差演算手段２４は、冷凍室温度
検出手段２１で検出した冷凍室温度と冷凍室温度設定手
段２３が検出した冷凍室８の設定温度の温度差を演算
し、その温度差により回転数演算手段２５でコンプレッ
サ１７の回転数を決定する。

【００３０】冷却器温度検出手段４２は冷却器温度セン
サ４３の出力により冷却器の温度を検出し回転数補正手
段４１に冷却器温度を送出する。

【００３１】回転数補正手段４１は冷凍室８の設定温度
により一定に保つ冷却器温度として冷凍室設定温度以下
の冷凍室を冷却でき、効率よく運転できる温度（回転数
補正温度と呼ぶ）、例えば、冷凍室設定温度を−１６
℃、−１８℃や−２０℃に設定すれば、回転数補正温度
をそれぞれ−１９℃、−２１℃や−２３℃に設定する。

【００３２】そして冷却器温度が決定した回転数補正温
度になれば回転数演算手段で決定した回転数を回転数補
正温度となるように回転数を補正し、インバータ回路に
補正した回転数指令を送出し、インバータ回路２６は決
められた回転数でコンプレッサ１７を運転し、ファン駆
動回路２７は回転数指令が０以外の時ファン１４を運転
する。

【００３３】回転数演算手段２５で決定するコンプレッ
サ１７の回転数は図４に示す従来と同じものである。回
転数補正手段４１は冷却器温度が回転数回転数補正温度
以下になれば決定された回転数が０回転あるいは最低の
回転数（本実施例では１８００回転）以外の時に図１４
に示す回転数を１つ下の回転数に補正するものである。

【００３４】以上のように構成された冷蔵庫の運転制御
装置について、以下図１、図２、図４を用いてその動作
を説明する。

【００３５】図２は、従来の冷蔵庫の冷凍室８の温調制
御を説明するためのフローチャートである。まず、Ｓ１
で冷凍室温度検出手段２１は冷凍室温度センサ１９によ
り冷凍室内の庫内温度を検出し、Ｓ２で冷凍室温度設定
手段２３は冷凍室温度設定スイッチ２２により冷凍室８
の設定温度を検出する。

【００３６】そしてＳ３で、冷凍室温度差演算手段２４
は、冷凍室８の温度と冷凍室８の設定温度の差を演算
し、Ｓ４で回転数演算手段２５は図４に示すごとくコン
プレッサ１７の運転回転数を決定する。

【００３７】Ｓ１０で回転数補正手段４１は冷凍室温度
設定手段２３で検出した冷凍室設定温度により回転数補
正温度を決定し、Ｓ１１で冷却器温度検出手段４２から
の冷却器温度を検出する。

【００３８】そしてＳ１２で回転数補正温度と冷却器温
度を比較し、Ｓ１３で冷却器温度が回転数補正温度以下
かを判断し、以下であればＳ１４に進み、Ｓ４で決定さ
れた回転数をが０回転あるいは最低回転数でなければ１
つ下の回転数に補正し、Ｓ５で補正した回転数指令をイ
ンバータ回路２６に送出する。またＳ１３において冷却
器温度が回転数補正温度以下でなければＳ５に進む。こ
の時ファン駆動回路２７は回転数指令が停止（０回転）
かどうかを判断し、０回転時はファン１４を停止し、そ
れ以外はファン１４を運転し冷却器１４に風を送り、冷
却された冷却器１３と熱交換を行い、冷風を庫内に送る
ことにより庫内の冷却を行う。

【００３９】冷蔵室９の運転制御は図５の（ｂ）に示す
ものと同じものである。このような動作を行う冷蔵庫の
運転制御装置において、冷凍室８及び冷蔵室９の温度が
上昇すると、冷蔵室９の庫内温度と設定温度差が大きく
なり、電動ダンパ駆動手段３５は電動ダンパ１８を開
く。冷凍室８も庫内温度と設定温度差が大きくなり、回
転数演算手段２５は温度差に応じコンプレッサ１７の回
転数を決定しインバータ回路２６は決定された回転数で
コンプレッサ１７を運転し、ファン駆動手段２７はファ
ン１４を運転し、冷却器１３が冷却され、冷凍室８及び
冷蔵室９を冷却する。

【００４０】次に冷凍室の温度が下がってくると温度差
が少なくなり回転数演算手段２５は温度差に応じた回転
数を決定しインバータ回路２６もその回転数でコンプレ
ッサ１７を運転する。

【００４１】そして冷蔵室９の温度が設定温度以下にな
ると電動ダンパ駆動手段３５は電動ダンパ１８を閉め冷
蔵室９は冷却されなくなり、冷却器温度が低下する。こ
のとき冷却器温度が回転数補正温度以下になり回転数が
０回転あるいは最低回転数以外であれば回転数補正手段
４１は回転数を１つ下の回転数都市インバータ回路２６
に送出し、インバータ回路２６はその回転数でコンプレ
ッサ１７を運転し、その結果高圧圧力が下がり冷却器温
度は上昇する。

【００４２】本実施例では、補正する回転数を段階的に
補正しているが、補正する回転数を連続で補正すること
もできる。

【００４３】従って、本実施例では、冷凍室温度と設定
温度の温度差によりコンプレッサの回転数を決定し、冷
凍室の設定温度により回転数補正温度を決定し、冷却器
温度が回転数補正温度以下になれば回転数を１つ下の回
転数で運転するため、適正な冷却能力で運転でき、電動
ダンパ等の動作時の冷却器温度の冷えすぎによる運転効
率の低下を防ぐことができ省エネを図ることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明は、 温度センサに
より室内温度を検出する温度検出手段と、室内温度を設
定する温度設定手段と、室内温度と設定温度との差を演
算する温度差演算手段と、設定温度と室内温度の温度差
によりコンプレッサの回転数を決定する回転数演算手段
と、コンプレッサにより圧縮された冷媒を蒸発させ、室
内を冷却する冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手
段と、回転数演算手段により決定された回転数を冷却器
温度検出手段からの出力により補正する回転数補正手段
と、回転数補正手段からの回転数指令によりコンプレッ
サを回転数制御するインバータ回路とを備えることによ
り、冷却器温度が一定温度以下になればコンプレッサの
回転数を回転数補正手段で補正し、適正な冷却能力で運
転でき、電動ダンパ等の動作時の冷却器温度の冷えすぎ
による運転効率の低下を防ぐことができ省エネを図るこ
とができる。

【００４５】また、温度センサにより室内温度を検出す
る温度検出手段と、室内温度を設定する温度設定手段
と、室内温度と設定温度との差を演算する温度差演算手
段と、設定温度と室内温度の温度差によりコンプレッサ
の回転数を決定する回転数演算手段と、コンプレッサに
より圧縮された冷媒を蒸発させ、庫内を冷却する冷却器
の温度を検出する冷却器温度検出手段と、回転数演算手
段により決定された回転数を冷却器温度検出手段と冷凍
室温度設定手段からの出力により補正する回転数補正手
段と、回転数補正手段からの回転数指令によりコンプレ
ッサを回転数制御するインバータ回路とを備えることに
より、設定温度毎に冷却器温度の保つべき温度を設定
し、冷却器温度がそれぞれの温度以下になればコンプレ
ッサの回転数を回転数補正手段で補正することにより、
設定温度に見合った適正な冷却能力で運転でき、電動ダ
ンパ等の動作時の冷却器温度の冷えすぎによる運転効率
の低下を防ぐことができ省エネを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す冷蔵庫の冷凍室の
運転制御装置のブロック図

【図２】図１における動作を説明するためのフローチャ
ート

【図３】従来の冷蔵庫の運転制御装置のブロック図

【図４】従来の冷蔵庫の動作特性図

【図５】（ａ）従来例における冷凍室の動作を説明する
ためのフローチャート （ｂ）従来例における冷蔵室の動作を説明するためのフ
ローチャート

【符号の説明】

１４ ファン １７ コンプレッサ １８ 電動ダンパ １９ 冷凍室温度センサ （温度センサ） ２１ 冷凍室温度検出手段 （温度検出手段） ２２ 冷凍室温度設定スイッチ ２３ 冷凍室温度設定手段 （温度設定手段） ２４ 冷凍室温度差演算手段 （温度差演算手段） ２５ 回転数演算手段 ２６ インバータ回路 ４０ 冷凍室の運転制御装置 ４１ 回転数補正手段 ４２ 冷却器温度検出手段 ４３ 冷却器温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗本 和典 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 森下 賢一 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 小田 雅隆 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 金岡 伸一 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 浜野 泰樹 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 上辻 利夫 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 食品を貯蔵する室と、この室内に設けら
   れた温度センサと、前記温度センサにより室内温度を検
   出する温度検出手段と、前記室内温度を設定する温度設
   定手段と、前記温度検出手段により検出された室内温度
   と前記温度設定手段により設定されたの設定温度との差
   を演算する温度差演算手段と、前記温度差演算手段の出
   力によりコンプレッサの回転数を決定する回転数演算手
   段と、前記コンプレッサにより圧縮された冷媒を蒸発さ
   せ、室内を冷却する冷却器と、前記冷却器にとりつけら
   れた冷却器温度センサと、前記冷却器温度センサにより
   冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段と、前記回
   転数演算手段により決定された回転数を冷却器温度検出
   手段からの出力により補正する回転数補正手段と、前記
   回転数補正手段からの回転数指令により前記コンプレッ
   サを回転数制御するインバータ回路とを備えたことを特
   徴とする冷蔵庫の運転制御装置。
2. 【請求項２】 食品を貯蔵する室と、室内に設けられた
   温度センサと、前記温度センサにより室内温度を検出す
   る温度検出手段と、前記室内温度を設定する温度設定手
   段と、前記温度検出手段により検出された室内温度と前
   記温度設定手段により設定されたの設定温度との差を演
   算する温度差演算手段と、前記温度差演算手段の出力に
   よりコンプレッサの回転数を決定する回転数演算手段
   と、前記コンプレッサにより圧縮された冷媒を蒸発さ
   せ、室内を冷却する冷却器と、前記冷却器にとりつけら
   れた冷却器温度センサと、前記冷却器温度センサにより
   冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段と、前記回
   転数演算手段により決定された回転数を冷却器温度検出
   手段前記温度設定手段からの出力により補正する回転数
   補正手段と、前記回転数補正手段からの回転数指令によ
   り前記コンプレッサを回転数制御するインバータ回路と
   を備えたことを特徴とする冷蔵庫の運転制御装置。